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Ökologie Abitur Übersicht

19.8.2022

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Okologie Abitur Zusammenfassung Inhaltsübersicht Themenfeld Ökologie Bereiche der Ökologie (Syn-, Populations- und Autökologie) Aufbau eines Ökosystems (Biotop + Biozönose) Abiotische Umweltfaktoren O Insbesondere Temperatur, Wasser und Salzgehalt o ökologische und physiologische Potenz (Toleranzkurven) o Klimaregeln (BERGMANN und ALLEN) + Homoiothermie und Poikilothermie Bioindikatoren/Zeigerarten (→ Definition) Ökologische Nische O Fundamental und Realnische o Ökologische Planstelle Interspezifische Beziehungen (zwischenartliche Beziehungen) O Konkurrenz inter- und intraspezifisch Konkurrenzausschlussprinzip O Räuber-Beute-Beziehungen Regeln nach Lotka und Volterra Beutewechsel Symbiose Parasitismus Parabiose Wachstum von Populationen o Logistisch und exponentiell o dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren Lebenszyklusstrategien (r- und k-Strategen) Neobiota Trophiestufen in einem Ökosystem o Nahrungsketten und Nahrungsnetze a Primär- und Nettoproduktion Fotosynthese (→ sehr vereinfacht! Gleichung und Funktion) O Ökosystem See O Aufbau Zonierung O Der See im Jahresverlauf o oligotrophe und eutrophe Gewässer O Stoffkreisläufe Kohlenstoffkreislauf Stickstoffkreislauf O Sukzession O Mensch und Umwelt (Umweltschutz) O Der ökologische Fußabdruck BEREICHE Autoökologie - Wechselwirkungen einer Art und ihrer Umwelt Synökologie - Erforschung von Lebensgemeinschaften ↳ und wie sie voneinander abhängen Populationsökologie – Auswirkungen einer Art mit ihrer Umwelt auf die Population AUFBAU eines Ökosystems Biotop abiotische Faktoren Ⓡ J3 Biozonöse biotische Faktoren Ökosystem Produzenten Konsumenten Destruenten ABIOTISCHE UMWELTFAKTOREN Temperatur Begriffe: RGT Regel Wasser Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel homoiotherm 1 Licht pokiotherm wechselwarm, Tiere die keine konstante Körpertemperatur haben mit konstanter Körpertemperatur. anpassen Regulierer Klima Konformer Lebewesen oder Organismen die sich an die äußeren Bedingungen addion Boden Lebewesen.oder Organismen die sich nicht an die äußeren Bedingungen anpassen. Poikohydrisch wechselfeucht, keine Organellen zur Regulierung Homoichydrisch. Gleichfeucht, organellen wie Sprossen und Blätter zur regulierung Minimum/Maximum: Bereich in dem kein Überleben möglich ist Pessimum TOLERANZKURVE Bereich in dem das Individuum überlebt kann sich aber nicht fortpflanzen kein langfristiges Leben Präferenzbereich Bereich, der von den Individuen bevorzugt wird Optimum. bietetideale überlebens und Fortpflanzungsbedingungen meisten Individuen befinden sich dort Toleranzbereich auch ökologische Potenz Bereich zwischen Maximum...

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und Minimum in dem die Individuen vorkommen Aktivität Temperatur stenopotente Art kleiner Toleranzbereich empfindlich auf schwankende Umweltbedingungen Aktivität physiologische Potenz legt dar, welche Ausprägung Umweltfaktor annimmt damit eine Art überlebt Pessimum Minimum (Tod) Optimum Praferenz- bereich Ökologische Potenz Pessimum Maximum (Tod) Temperatur eurypotente Art breiter Toleranzbereich können bei wechselnden Umweltfaktoren gut. überleben Temperatur ökologische Potenz Ausprägung im wirklichen Ökosystem auch der Einfluss von Konkurrenz Bergmannsche Regel KLIMAREGELN Gleichwarme Individuen Tiere einer Art aus kalten Regionen sind größer als Tiere einer Verwandten Art aus warmen Regionen Bedeutung größere Art kleinere Art Oberfläche im verhältnis zum volumen kleiner Oberfläche im Verhältnis zum Volumen größer Allensche Regel bei nahe verwandten Arten homoiothermer Tiere nimmt die relative Länge der Körperanhänge in kalten klimazonen ab Extremitäten wie Schwanz und Ohren. RGT-Regel Sin warmen Klimazonen nimmt sie zu BIOINDIKATOREN zeigerarten Pflanzenart/Tier, wie Feuchtigkeit, wärme, anzeigt Aussagekraft ist höher, wenn die Art empfindlicher ist die innerhalb eines Orts Dinge Beispiele: Natürlich vorkommende Bioindikatoren: Wasserlebewesen (Bestimmung Gewässergüte) Pflanzen (Bestimmung Bodenqualitat) Künstlich beigefügte Bioindikatoren (mittlerweile Standard). Graskultur (Luftbelastung) Elritzen (Fische): Überwachung Trinkwasserqualität Verwendung. vorallem in Naturschutz- und Landschaftsplanung ÖKOLOGISCHE NISCHE sauer alkalisch Fundamentalnische optimaler Lebensraum Gohne konkurrenz unter Laborbedingungen sauer Realnische Lebensraum einer bestimmten Art alkalisch tatsächliche Bedingungen der Natur unter allen biotischen und abiotischen umweltfaktoren stellenáquivalenz wenn zwei Arten in getrennten Ökosystemen die gleiche Ökologische Nische einnehmen Ökologische Nische Gesamtheit der Ansprüche einer Art an ihre biotische und abiotische Umwelt Ökologische Planstelle kann von Tier und Pflanze besetzt werden sind alle geltenden umwellfaktoren Habitat KONKURRENZ Konkurrenzausschlussprinzip Arten die nicht miteinander Koexistieren können interspezifische Konkurrenz zwischenartliche Konkurrenz intraspezifische Konkurrenz innerartliane Konkurrenz Interspezifische Bezichungen Räuber-Beute-Beziehung Beute Räuber Beute Räuber Beute Räuber Rauberpopulation wird kurz erhöht Beutepopulation sinkt zeitverzögert. Rauberpopulation wird gesenkt → Beutepopulation steigt zeitverzögert Beutepopulation wird gesenkt →Rauberpopulation steigt zeitverzögert Interspezifische Beziehungen Räuber-Beute-Beziehung Schutzmechanismen der Beute •Giftabwehr • Panzerung Dornen oder Stacheln Flucht z.B. Hakenschlag oder Springen •Tarnung Warntracht Ausbildung einer verhärteten Epidermis/Cuticula Größe oder körperliche Verteidigungsmerkmale (2.B Hörner) "tod-Stellung" • Verhaltensmerkmale Mimise ist die Fähigkeit von bestimmten Tieren sich zu Tarnen →in dem sie sich in Färbung, Gestalt oder Außerem der belebten und unbelebten Umgebung anpassen Mimikry ist die Fähigkeit von bestimmten Tieren sich zu schützen, in dem sie sich in der Gestalt oder Farbe solcher Tiere anpassen, die von ihren Feinden gefürchtet werden bzw. sich auf irgendeine Art gegen Feinde zu schützen Interspezifische Beziehungen Regeln nach Lotka und Volterra 1. Populationsgrößen schwanken periodisch Maxima und Minima der Räuberpopulation folgen der der Beutepopulation 2. die Populationsgrößen schwanken um einen konstanten Mittelwert der der Rauberpopulation ist immer unter dem Wert der Beutepopulation 3. bei starkem Rückgang der Populationen erhöht sich immer erst die Beutepopulation →Räuberpopulation folgt zeitverzögert Malaba Interspezifische Beziehungen Symbiose und Parasitismus symbiose → ist die Wechselbeziehung zwischen artverschiedener Organismen mit gegenseitiger Abhängigkeit beide Partner ziehen sich ihren Nutzen aus der Gemeinschaft beide sind im Vorteil Parasitismus ist die ausbeutische Beziehung zwischen zwei Arten Wirt stellt die Nährstoffe zur Verfügung Parasiten nutzen diese unterscheidungen Allianz beide Arten haben einen Vorteil sind aber nicht aufeinander angewiesen → können auch alleine überleben Mutualismus: regelmäßige Symbiose ohne dass sie für die Arten überlebensnotwendig sind Eusymbiose ohne Symbiosepartner nicht überlebensfähig Parabiose Interaktion von Organismen, bei denen der eine mit dem anderen verwachsen sind Populationsdynamik Wachstumsformen Latenz- exponden statio-Absterbephase Phase tielle Phase Phase nare Latenzphase/lag Phase ist die Anlaufphase, bei der die Organismen sich an die Gegebenheiten anzupassen expondentielle Phase/log-Phase vermehrung folgt expondentiell (Bakterien) weisen die maximale Teilungsrate auf stationäre Phase vermehrungs- und Sterberate liegen im Gleichgewicht Nährstoffe im Nährmedium werden immer weiter verbraucht werden Absterbephase Nährstoffe sind aufgebraucht Toleranzwert der Populationsdichte ist erreicht (Bakterien) sterben ab und können sich nicht weiter vermehren Populationsdynamik Faktoren des Populationswachstums Dichleunabhängige Faktoren die nicht von der Dichte der Population abhängen > liegen außerhalb der Population Schwankung führen zu fluktuazionen (unregelmäßigen BEISPIELE Abiotische umweltfaktoren (wasser, Temp., wetter,..) Interspezifische konkurrenz Nicht-ansteckende Krankheiten unspezische Fressfeinde Dichteabhängige Faktoren die von der Dichte der Population abhängen → liegen innerhalb der Population die Faktoren führen zu Oszillationen Cunregelmäßigen schwankung) BEISPIELE Dichtestress Spezifische Fressfeinde ansteckende Krankheiten Intraspezifische Konkurrenz Parasiten zeitverzögerte Dichteeinflusse Ressourcen können gespeichert werden wirken sich zeitverzögert auf Population aus R-UND K-STRATEGEN K-Strategen Kapazitat r-Strategen Reproduktion Lebensräume mit wechselnden Umweltbedingungen klein Kurz viele Lebensräume mit relativ konstanten Umweltbedingungen Größe Lebensdauer Nachkommen schwankend Populationsgröße schnell Erholung nach Populationseinbruch groß lang wenige relativ konstant langsam Neobiota · Definition: Neobiota sind Lebewesen die in einem nicht heimischen Areal ansiedeln. durch natürliche und anthropogene Einflüsse Neozoen: neobiotische Tiere Neophyten: neobiotische Pflanzen Neomyceten: neobiotische Pilze Trophieebenen Nahrungskette. Produzenten - Erzeuger alle Lebewesen die Fotosynthese betreiben gewinnen ihre Nahrung durch Sonnenlicht, Wasser, Konsumenten-Verbraucher Fressen andere lebewesen zur Energiegewinnung Herbivor →Pflanzenfresser canivor → Fleischfresser 1. Ordnung: Herbivoren 2. Ordnung: frisst Lebewesen erster Ordnung 3.Ordnung frisst die Lebewesen aus den unteren Ördnungen Produzent und Konsument bilden eine Nahrungskette Destruenten-Zersetzer fressen/zersetzen organisches Material zur Energiegewinnung Ende der Nahrungskette Produzent Konsumenten und Destruenten bilden ein Nahrungsnelz Konsumenten auch mit Räuber-Beute-System zu verknüpfen WER FRISST WEN? fotosynthese Reaktionsgleichung. 6CO2 + 12 H₂O COH12O6 +60₂ + 6H₂0 Kohlenstoffdioxid+Wasser. > Glucose + Sauerstoff + Wasser BER kutikula äußere Einflüsse auf die Fotosynthese Beleuchtung obere Epidermis Palisadengewebe Schwammgewebe untere Epidermis ÖKOSYSTEM SEE Aufbau Zonierung Bruchwaldzone Pa Röhricht-Schwimm- unterwasser- zone blaftpfzone Pflanzenzone Litoral oligotrophe oligo" = wenig trophie"=nährend wenig Biomasseproduktion geringer Nährstoffgehalt hoher 02 Gehalt Pelagial klar (weite Sichttiefe) am Boden wenig sedimente Kaum Pflanzen Benthal oligotrophe und eutrophe Gewässer Profundal ے Nährschicht -Sprungschicht zehrschicht eutrophe "eu" = gut trophie"=nährend viel Biomasseproduktion hoher Nährstoffgehalt nur im Epilimnion hoch trüb(Algen) geringe sichttiefe am Boden hohe sedimentab- lagerungen viele Pflanzen ÖKOSYSTEM SEE See in Jahresverlauf Zirkulationsphase (Frühjahrs- & Herbstzirkulation) durch einheitlichen Wassertemperaturen im see vollständige Durchmischung von Epi- & Hypolimnion Zirkulation durch Wind Stagnationsphase (sommer- & Winterstagnation) keine Durchmischung von Epi- & Hypolimnion da sich das warme Wasser von der Oberfläche nicht mit den kälteren Wasserschichten von unten mischen kann im Winter sinkt die Wassertemperatur zum Teil auf unter O Grad Sommerstagnation: Oberflächenwasser warm durch Sonneneinstrahlung geringere Dichte, leichter Temperaturabfall im Metalimnion, Tiefenwasser 4°C → Bei 4°C höchste Dichte und am schwersten → eine Durchmischung des gesamten Wasserkörpers auch bei Wind nicht möglich - Teilzirkulation im Epilimnion möglich, da Wasser hier gleiche Dichte hat - Sauerstoff und Mineralstoffe nicht gleichmäßig im See verteilt Herbstzirkulation Oberflächenwasser kühlt ab, nähert sich 4°C - Tiefenwasser ebenfalls bei 4°C Durchmischung des gesamten Wasserkörpers möglich alle Wasserschichten ähnliche Dichte Starker Wind als ,,Motor" für Zirkulation vorhanden. gleichmäßige Sauerstoff- und Mineralstoffverteilung im See Winterstagnation: - Eisbildung auf Oberfläche geringste Dichte, schwimmt oben - Tiefenwasser bei 4°C (höchste Dichte) →Tiefenwasser nie kälter als 4°C - Eis wirkt wie Deckel gegen Wind, daher kein Motor für Zirkulation - Sauerstoff und Mineralstoffe nicht gleichmäßig im See verteilt - Eisfreie Seen bleiben meist im Zustand der Herbstzirkulation, da eine gleichmäßige Temperatur im See herrscht Frühjahrszirkulation - Oberflächenwasser erwärmt sich, nähert sich 4°C und mehr - Tiefenwasser ebenfalls bei 4°C Durchmischung des gesamten Wasserkörpers möglich → alle Wasserschichten ähnliche Dichte Starker Wind als ,,Motor" für Zirkulation vorhanden gleichmäßige Sauerstoff- und Mineralstoffverteilung im See OKOSYSTEM SEE Stoffkreislaufe Kohlenstoffkreislauf Stickstoffkreislauf YouTube Video gucken SUKZESSION Definition natürliche Rückkehr der für einen Standort typischen Pflanzen-, Tier- und Pilzgesellschaften ↳nach „„Zerstörung" Sukzessionsstadien Initialstadium Folgestadien Klimaxstadium MENSCH UND UMWELT Definition ökologischer Fußabdruck Nachhaltigkeitsindikator Modell Verbrauch von Ressourcen von Menschen